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船用汽轮循环泵动态仿真与优化

万晨  
【摘要】: 从20世纪初汽轮机用于工业领域开始,汽轮机控制先后经历了机械液压式控制系统、电液并存式控制系统、模拟式电液系统(AEH)、数字式电液控制系统(DEH)。机械液压控制系统具有可靠性高、使用寿命长、不受电磁干扰等特点,目前在船舶汽轮机控制领域中具有一定的使用范围。 机械液压控制系统由于结构原理限制,在运行过程中存在大时变、高惯性现象,导致被控轮机转速不稳定,工况转换延迟大。为解决上述问题,本课题深入研究国内外汽轮机调节系统的发展状况,以设计能够根据工况自整定的汽轮循环泵控制系统为思想,提出将模糊自适应PID控制策略引入到汽轮循环泵控制系统,采用模糊控制实现在工况转换过程中PID参数的自整定。 本文以某船用汽轮循环泵为原型,通过对系统的机理分析在液压系统仿真软件AMESim上搭建了系统模型。并对汽轮循环泵原机械液压控制系统进行改造,用电液控制替换原机械液压控制系统,实现了系统的电液化改造。针对汽轮循环泵在某些恶劣工况下运行时,出现转速不稳定现象,提出将模糊自适应PID控制策略引入到汽轮循环泵控制系统中,通过AMESim/Simulink联合仿真,证实了基于自适应模糊PID控制的电液伺服控制系统可以明显改善汽轮循环泵控制系统的稳定性。


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